Kľúčové poznatky
- Nový systém by mohol umožniť robotom vykonávať zložité úlohy manipulácie s cestom pri výrobe pizze.
- Výskumníci tvrdia, že táto metóda by mohla byť kľúčom k riešeniu zložitejších problémov automatizácie.
- V ceste na pizzu je prekvapivo veľa matematiky.
Naučenie robotov robiť skvelú pizzu môže byť kľúčom k riešeniu zložitejších problémov s automatizáciou.
Výskumníci vytvorili robotický manipulačný systém, ktorý využíva dvojstupňový proces učenia, ktorý umožňuje robotovi vykonávať zložité úlohy manipulácie s cestom. Metóda, podrobne popísaná v novom dokumente, umožňuje robotom robiť veci, ako je rezanie a roztieranie cesta alebo zbieranie kúskov cesta z dosky na krájanie.
„Môže to znieť smiešne, ale výroba pizze je pre robotov mimoriadnym testom,“povedal pre Lifewire v e-mailovom rozhovore výskumník AI Adrian Zidaritz, ktorý sa na štúdii nezúčastnil. „Robot si prezerá objekty cez kameru, takže musí pracovať s 2-rozmernými obrázkami tohto objektu, pričom sa snaží tieto obrázky spojiť do 3-dimenzionálneho objektu. Teraz k tomu pridajte skutočnosť, že cesto na pizzu sa neustále mení. deformovaný a test sa stáva ešte výnimočnejším."
Natieranie cesta
Pre robota je práca s deformovateľným predmetom, akým je cesto, náročná, pretože tvar cesta sa môže meniť mnohými spôsobmi, ktoré je ťažké vyjadriť pomocou rovnice. A vytvorenie novej formy z tohto cesta si vyžaduje viacero krokov a použitie rôznych nástrojov. Pre robota je náročné naučiť sa manipulačnú úlohu s dlhým sledom krokov – kde je veľa možností – keďže k učeniu často dochádza prostredníctvom pokusov a omylov.
Vedci z MIT, Carnegie Mellon University a University of California v San Diegu teraz tvrdia, že vyvinuli vylepšenú metódu výučby robotov vyrábať pizzu. Vytvorili rámec pre robotický manipulačný systém, ktorý využíva dvojstupňový proces učenia, ktorý by robotovi umožnil vykonávať zložité úlohy manipulácie s cestom počas dlhého obdobia.
Nová metóda zahŕňa „učiteľský“algoritmus, ktorý rieši každý krok, ktorý musí robot urobiť, aby úlohu dokončil. Potom trénuje „študentský“model strojového učenia, ktorý sa učí abstraktné myšlienky o tom, kedy a ako vykonávať každú zručnosť, ktorú potrebuje počas hodiny, napríklad pomocou valčeka. S týmito znalosťami systém zdôvodňuje, ako zvládnuť zručnosti na dokončenie celej úlohy.
„Táto metóda je bližšie k tomu, ako my ako ľudia plánujeme svoje činy,“povedal Yunzhu Li, postgraduálny študent na MIT a jeden z autorov článku o metóde, v tlačovej správe o projekte. "Keď človek robí úlohu s dlhým horizontom, nezapisujeme si všetky detaily. Máme plánovač na vyššej úrovni, ktorý nám zhruba hovorí, aké sú fázy a niektoré prechodné ciele, ktoré musíme na ceste dosiahnuť. potom ich vykonáme."
The Pi of Pie
Pri príprave cesta na pizzu sa používa prekvapivé množstvo matematiky, povedal Zidaritz. Cesto možno opísať pomocou algebraických alebo parametrických plôch.
"Potom je tu otázka výberu formalizmu, ktorým sa majú deformácie reprezentovať, zvyčajne súborom diferenciálnych rovníc," dodal. "Veci tu môžu byť ťažké, pretože tieto diferenciálne rovnice majú veľkú výpočtovú zložitosť. Cesto na pizzu nemôže byť zmrazené na vzduchu, kým robot pracuje na tom, na čo sa môže v ďalšom kroku zdeformovať.""
Yariv Reches, spoluzakladateľ spoločnosti Hyper Food Robotics, ktorá stavia robotické obchody s rýchlym občerstvením, v e-mailovom rozhovore uviedol, že manipulácia s cestom na pizzu je náročná výzva. Práca s deformovateľným predmetom, ako je cesto, je zložitejšia ako manipulácia s pevným.
Statické objekty sa skúmajú na konci série akcií, zatiaľ čo v deformovateľných objektoch predmet vždy mení tvar a konzistenciu - učenie je potom mechanizmus anotačného procesu, ktorý sa musí prispôsobiť za behu,“dodal.
Nedávny pokrok v robotike by však pre milovníkov pizze mohol viesť k skvelým veciam, povedal Reches. Manipulácia s potravinami, montáž, varenie, príprava a balenie často menia tvar, keď s nimi manipulujú roboty.
"Integrácia AI do prípravy jedla znamená, že všetky zložky potravín, ktoré prechádzajú zmenou stavu a potrebujú pretekať cez robotické dávkovače, môžu byť spravované pomocou technológie," dodal Reches.„Napríklad polevy na pizzu, ktoré si vyžadujú aplikáciu, natieranie a dokonca aj opravy za behu, možno zvládnuť – alebo dokonca nanášanie a montáž hamburgerových placiek a žemlí.“
